사이펀 원리로 물을 무한 순환하는 것은 왜 불가능할까요?

Question

사이펀 원리로 물을 무한 순환할 수 있으면 정말 좋을텐데 왜 불가능할까요?

이를 가능하게 해 보려는 연구진행 상황이 있는지도 궁금해여?

Answer 1

안녕하세요.

사이펀 원리는 물의 수면이 낮은 쪽으로 밖에 이동이 불가합니다.

무한히 순환하려면 에너지 소모 없이

낮은 쪽으로 흐른 물을 다시 높은 곳으로 옮길 수 있어야 합니다.

하지만 그건 불가능 하죠.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.사이펀은 U자 형태의 관이나 튜브로 이루어져 있으며, 한쪽 끝은 수면 위에 있고 다른 한쪽 끝은 수면 아래에 있습니다. 물이 수면 위에서 압력을 받아 내려오면서 사이펀을 통해 아래로 흘러갑니다. 그러나 사이펀은 단지 중력을 이용하여 압력차에 의해 물을 이동시키는 것이기 때문에 특정한 조건을 충족해야만 작동할 수 있습니다.

물이 사이펀을 통해 흐를 때, 수직으로 올라가는 부분을 넘어선 후에는 하강하는 부분이 있어야 합니다. 만약 수직 부분이 없이 지속적으로 내려오는 경우, 물의 압력차가 사이펀 원리를 유지하는데 필요한 압력을 초과하여 사이펀이 작동을 멈출 것입니다.

또한 사이펀은 손실과 마찰이 발생할 수 있으며, 이는 물의 에너지 손실을 의미합니다. 따라서 시스템에는 추가적인 에너지나 외부 도움이 필요하게 됩니다. 이러한 이유로 인해 사이펀은 물을 무한히 순환시키는 것은 불가능하며, 외부 에너지나 펌프 등의 도움이 필요합니다.